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문제 정의
- 본 연구는 면직물의 스크린 날염에 있어서 발효쪽 염료에 대한 다양한 호료의 산화지연 효과를 조사하고, 그중 특히 아라비아 검을 이용하였을 때 천연 발효쪽 스크린 날염이 나타내는 염색특성을 조사하는데 목적을 두며 이를 바탕으로 천연 쪽 염료의 면 스크린 날염법 개발을 위한 기초자료를 마련하고자 한다. 본 연구에서 사용되는 용어 중 호료는 날염에 있어서 염액의 점성을 높이기 위해 사용되는 풀을 말하며, 원호는 적정 농도의 호료가 용해된 물, 그리고 날염호는 원호에 염료, 약제, 물 등을 적당히 조합하여 만들어진, 인날이 되는 걸죽한 염액을 말한다.
- 이상의 이론적인 배경을 바탕으로 본 연구에서는 쪽색소의 산화지연 효과를 나타내는 호료를 사용하여 산화 문제점을 해결하고자 하였으며 이러한 호료로 제작된 쪽 날염호가 실제적인 스크린 날염에 사용되었을 때나타나는 염색특성을 조사함으로써 천연 발효쪽 분말염료 공업화된 날염 방법을 위한 기초자료를 준비하는것을 목표로 하였다.
- 날염 공정에 사용되는 호료들이 쪽 염료의 날염에 활용 가능한지를 검토하기 위하여 다양한 호료로 제조된 쪽 날염호가 스크린 판 위에 놓여 공기와 접촉하고 있을때 시간이 지남에 따라 어느 정도 산화되는지 조사하였다. 문헌조사를 바탕으로 천연염료의 날염에 주로 사용되었던 호료 중 아라비아 검, CMC, 구아검, 인달카 등 4종을 실험대상으로 선정하고 각 호료의 점도는 5,000cps,염료농도는 20g/L로 일정하게 하여 쪽 날염호를 제작하였다.
- 호료 종류별로 날염호의 반복 사용에 따른 염착량을 비교하기 위하여 동일한 점도로 제작된 날염호들을 스크린 판에 덜어 10분에 걸쳐 2분마다 새로운 면직물 시료를 인날하였다. 이렇게 인날된 면직물의 표면 염착량을 조사함으로써 호료의 산화지연 효과와 염착량과의 관계를 파악하고자 하였으며, 수세 및 건조 후 직물의최종 색상은 [Fig. 2]와 같다. 구아검, 인달카, CMC 등의 호료로 제작한 날염호는 스크린 판에서 사용한지 4분경과 후부터 날염물의 염착량이 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있었다(Fig.
- 위에서 조사된 적정염료 농도는 본 연구에서 사용된염료에 한하여 유효하며 다른 어떤 연구자가 품종이나생산자가 다른 쪽 염료를 사용할 때 함유하고 있는 인디고틴 함량이 차이가 있어 염착량의 차이가 발생할 수있다. 그러므로 본 연구에서는 실험에 사용한 발효쪽 염료에 대하여 인디고틴 함량을 조사하였다.
- 날염물의 실제적인 인날 효과를 고찰하기 위하여 중국의 전통적인 방염 직물인 남인화포(藍印花布)를 목표물로 정하였으며 본 연구에서 다룬 스크린 날염의 방법으로 이를 재현하였다. 남인화포는 두꺼운 패턴지에 문양을 조각하여 제판하고 이를 인날될 천 위에 올려놓은다음 흰콩과 석회분을 4:6으로 혼합하여 제작한 방염호를 바른다(Lee & Sohn, 2011).
- 본 연구에서는 날염의 방법 중 스크린 날염법을 발효쪽 염료의 날염에 적용함으로써 이로부터 생기는 산화의 문제점과 염색방법에 초점을 두어 심층 분석하였다.특히 발효쪽 분말염료의 날염에 있어서 산화의 문제점을 해결함으로써 방염과 발염을 이용한 기존의 문양 표현 방식으로부터 직접 날염의 방법으로 문양 표현이 가능하게 하였으며 공업화된 날염 방법에 도입할 수 있는방안을 제시하는데 목표를 두었다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- 날염호의 점도는 DV-E(Brook Field, Middleboro, MA, USA)형 점도계를 사용해 측정하였다. 염색된 직물의 염착량은 분광색차계(Color i5, Grand Rapids, Mi, USA)를사용하여 측정하였다. 발효쪽 염료의 인디고틴 함량분석은 자외-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectrophotom-eter, Lambda 25, Perkin Elmer, Singapore)를 사용하였다.
- 발효쪽 염료의 인디고틴 함량분석은 자외-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectrophotom-eter, Lambda 25, Perkin Elmer, Singapore)를 사용하였다. 날염 직물의 견뢰도는 세탁견뢰도 시험기(Launder-O-meter, Samwoo Kurex, Seoul, Korea), 마찰견뢰도 시험기(Crock meter, Daelim Instrument Co., Seoul, Korea),내후견뢰도 시험기(Xenon Weather-O-meter S3000, Atlas Electric Devices Co., Chicago, USA)를 이용하여 검사하였다.
- 면직물의 전처리는 풀빼기와 정련을 하였다. 정련 조건은 수산화나트륨 5% w/w, 탄산나트륨 1% w/w, Tri-tonTM X-100 0.4% w/w가 혼합된 증류수를 98~100oC로 끓이면서 3시간 동안 처리하였다. 정련이 완료된 시료는 1% 초산 수용액에서 소핑(Soaping)하고 상온에서건조 후 날염에 사용하였다.
- 발효쪽 염료 중 인디고틴의 함량을 조사하기 위하여검량선 검측법을 사용하였다. 검량선 제작을 위해 합성인디고를 발효쪽 염료에 대응하는 표준물로 하였다. 검량선 제작에 사용된 합성인디고는 용매를 DMSO로 하여 출발농도 0.
- 검량선 제작을 위해 합성인디고를 발효쪽 염료에 대응하는 표준물로 하였다. 검량선 제작에 사용된 합성인디고는 용매를 DMSO로 하여 출발농도 0.1g/L에서부터 이를 4배 희석한 0.025g/L, 8배 희석한 0.0125g/L, 16배 희석한 0.00625g/L, 32배 희석한 0.003125g/L, 64배 희석한 0.0015625g/L까지 인디고틴의 최대흡수파장인 619nm에서 흡광도 값을 측정하였으며 이 데이터를 이용하여 5점을 가진 검량선을 제작하였다. 검량선으로부터 회기식과 상관계수(R2)을 얻었으며 수식에 발효쪽 염료 0.
- 0015625g/L까지 인디고틴의 최대흡수파장인 619nm에서 흡광도 값을 측정하였으며 이 데이터를 이용하여 5점을 가진 검량선을 제작하였다. 검량선으로부터 회기식과 상관계수(R2)을 얻었으며 수식에 발효쪽 염료 0.1g/L의 619nm 흡광도 값을대입하여 천연 발효쪽 염료 내에 함유된 인디고틴의 농도를 계산하였다.
- 원호는 선행연구에 근거하여 CMC 3%, 구아검 7%, 인달카 9%, 아라비아 검 60%를 각각 증류수에 풀어 제작하였으며 24시간동안 상온에 방치하여 충분히 팽윤한 후 점도를 조절하여 사용하였다(Kim & Chang. 2000; Nam & Kim, 2010; Song & Song, 2013).
- 이때 날염 문양의 색상이 날염호의 방치시간 대비 초록색에서 파란색으로 변화하는 정도를 ‘산화지연 능력’으로간주하고 육안으로 관찰하였다.
- 스크린 판을 통해 각 날염호를 면직물에 1회 인날하여 1개의 2×2 사각 문양을 제작한 후 직물을 수세하지 않은 상태로 공기 중에 최대 60분간 방치하였다.
- 날염호의 제작에 쓰일 발효쪽 환원액은 20ml의 물에 5g의 발효쪽, 5g의 하이드로술파이트와 3g의 수산화나트륨을 사용하여 제작하였다. 염료의 농도에 따른 염착량의 조사에서는 2~9g/20ml까지 색소의 농도를 달리하여 환원액을 제조하였으며 하이드로술파이트는 각각의염료농도에서 염료와 동일한 양으로 첨가하였고 수산화나트륨은 3g으로 고정하여 사용하였다. 원호는 선행연구에 근거하여 CMC 3%, 구아검 7%, 인달카 9%, 아라비아 검 60%를 각각 증류수에 풀어 제작하였으며 24시간동안 상온에 방치하여 충분히 팽윤한 후 점도를 조절하여 사용하였다(Kim & Chang.
- 2000; Nam & Kim, 2010; Song & Song, 2013). 호료의 종류에 의한 산화지연 능력의 조사에서는 각각의 호료를 10,000cps로 점도를 조절하여 사용하였다. 날염호의 제작하기 위하여 10,000cps로 제작된 원호에서 100ml를 취하여 발효쪽 환원액과혼합하였다.
- 호료의 종류에 의한 산화지연 능력의 조사에서는 각각의 호료를 10,000cps로 점도를 조절하여 사용하였다. 날염호의 제작하기 위하여 10,000cps로 제작된 원호에서 100ml를 취하여 발효쪽 환원액과혼합하였다. 발효쪽 환원액 중의 물에 의하여 원호점도10,000cps에서 날염호는 5,000cps 좌우로 점도가 떨어졌다.
- 발효쪽 환원액 중의 물에 의하여 원호점도10,000cps에서 날염호는 5,000cps 좌우로 점도가 떨어졌다. 점도의 측정은 Brook Field의 RVDVE를 사용하였으며 5번 스핀들로 30rpm의 조건하에서 측정하였다.
- 피염물의 염착량 측정하기 위하여 분광색차계(Color i5, X-rite, USA)로 가시광선영역인 380~750nm에서 10nm단위로 흡수파장 값을 측정하였으며 K/S값을 얻었다. K/S값은 분광색차계가 제시하여 주는 시료별 최대흡광파장의 값을 읽었다.
- 세탁견뢰도는 세탁견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-C10에 준하여 실시하였고 마찰견뢰도는 마찰견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-B02에 준하여 실시하였으며 일광견뢰도는 내후견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-B01에 준하여 실시하였다. 견뢰도의 결과 측정에는 그레이스케일을 사용하여 변퇴색과첨부백포의 오염 정도를 판정하여 견뢰도를 보고하였다.
- 날염 공정에 사용되는 호료들이 쪽 염료의 날염에 활용 가능한지를 검토하기 위하여 다양한 호료로 제조된 쪽 날염호가 스크린 판 위에 놓여 공기와 접촉하고 있을때 시간이 지남에 따라 어느 정도 산화되는지 조사하였다. 문헌조사를 바탕으로 천연염료의 날염에 주로 사용되었던 호료 중 아라비아 검, CMC, 구아검, 인달카 등 4종을 실험대상으로 선정하고 각 호료의 점도는 5,000cps,염료농도는 20g/L로 일정하게 하여 쪽 날염호를 제작하였다. 스크린 판을 통해 각 날염호를 면직물에 1회 인날하여 1개의 2×2 사각 문양을 제작한 후 직물을 수세하지 않은 상태로 공기 중에 최대 60분간 방치하였다.
- 호료 종류별로 날염호의 반복 사용에 따른 염착량을 비교하기 위하여 동일한 점도로 제작된 날염호들을 스크린 판에 덜어 10분에 걸쳐 2분마다 새로운 면직물 시료를 인날하였다. 이렇게 인날된 면직물의 표면 염착량을 조사함으로써 호료의 산화지연 효과와 염착량과의 관계를 파악하고자 하였으며, 수세 및 건조 후 직물의최종 색상은 [Fig.
- 한편, K/S값의 변화가 비교적 적은 아라비아 검도 전반적으로 K/S값이 높은 수준이 아닌 것을 볼 때 쪽과아라비아 검을 이용한 날염호 제작에 있어서 염료농도20g/L은 낮은 농도이며 보다 높은 염료농도가 필요함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 토대로 발효쪽을 이용해 면직물을 날염할 경우 호료로서 아라비아 검을 사용하는것이 적합함을 확인하였으며 이로서 이후의 실험들은 아라비아 검을 이용한 면직물 날염에 있어서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 적절한 날염 조건을 찾는데 초점을 맞추었다.
- 발효쪽 염료의 날염에서 염료농도에 따른 염착량의 변화를 알아보기 위하여 날염호의 점도를 5,000cps로 하고염료의 농도를 20~90g/L 범위로 하여 날염하였다. 인날 및 수세에 의한 오차를 줄이기 위하여 각각의 염료농도조건에서 5개의 면직물에 1회씩 인날하여 5개의 시료를 얻었으며 5개 시료의 평균 K/S값을 [Fig.
- 발효쪽 염료의 날염에서 염료농도에 따른 염착량의 변화를 알아보기 위하여 날염호의 점도를 5,000cps로 하고염료의 농도를 20~90g/L 범위로 하여 날염하였다. 인날 및 수세에 의한 오차를 줄이기 위하여 각각의 염료농도조건에서 5개의 면직물에 1회씩 인날하여 5개의 시료를 얻었으며 5개 시료의 평균 K/S값을 [Fig. 4]에 나타내었다.
- 따라서 본 연구에서도 쪽염료의 환원을 위하여 20g/L의 염료농도일 경우 20g/L의 환원제를 첨가하였고 이에 반하여 70~80g/L의 염료농도에서는 70~80g/L의 환원제를 첨가하였는데 하이드로술파이트는 환원력이 있으므로 아라비아 검이 자체적으로 지니는 산화지연 효과와 더불어 환원제가 쪽의 산화지연에 시너지 효과를 나타낸 것으로 보인다. 실험결과로부터 환원제의 농도가 과도하게 높지 않고 염착량이 비교적 높으며 단계별 염착량의 증가폭이 감소하기 시작하는 50g/L의 염료농도를 쪽 날염을 위한 천연 발효쪽 염료의 적정농도로 판단하였다.
- 먼저 합성인디고와, 연구에서 사용된 발효쪽 염료의최대흡수파장이 일치하는지 여부를 조사하였으며 이를위해 발효쪽 염료와 합성인디고를 디메칠설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO)에 용해하여 가시광선 분광광도계로 가시광선 영역의 흡광특성을 분석하였다. 조사결과 합성인디고와 발효쪽의 최대흡수파장은 각각620nm과 619nm로서 거의 동일함을 알 수 있었다(Fig.
- 발효쪽에 함유된 인디고틴 색소를 조사하기 위하여합성인디고를 이용해 x축을 합성인디고의 농도, y축을 흡광도로 하는 검량선을 제작하였다(Fig. 6). 제작된 검량선(R2=0.
- 이로부터 얻어진 날염물을 수세, 산화시키어 실제 날염 직물을얻었으며 분광색차계로 색상을 측정하여 염착량을 조사하였다(Fig. 7)−(Fig. 8).
- 산화의 지연에 의한 염착현상을 더 면밀하게 파악하기 위하여 아라비아 검의 농도별로 제작된 날염호를 스크린 판에 덜어 실제적인 날염 공정에서와 같이 10분 동안 2분마다 새로운 면직물 시료를 인날하였다. 이로부터 얻어진 날염물을 수세, 산화시키어 실제 날염 직물을얻었으며 분광색차계로 색상을 측정하여 염착량을 조사하였다(Fig.
- 날염된 직물의 염색견뢰도를 알아보기 위하여 세탁견뢰도, 마찰견뢰도 및 일광견뢰도를 시험하였다. 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C10에 준하여 실시하였으며 마찰견뢰도는 KS K ISO 105-B02, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B01에 준하여 실시하였다.
- 본 연구에서는 이러한 전통 방염 직물을 실크스크린날염의 방법으로 재현하였으며 그 결과 [Fig. 10]과 같이 염색되었다. 염색조건은 본 연구의 결과에서 염착량이 높고 10분 동안 염착량의 변화가 적었던 50g/L의 염료농도, 800cps의 점도조건으로 하였다.
- 10]과 같이 염색되었다. 염색조건은 본 연구의 결과에서 염착량이 높고 10분 동안 염착량의 변화가 적었던 50g/L의 염료농도, 800cps의 점도조건으로 하였다. 남인화포의 날염 방법이 (제판-방염제도포-침염-방염제 탈착-수세)의과정을 거친다면 스크린 날염의 방법은 (제판-인날-수세)의 과정으로 여러 과정이 생략되어 더 효율적이다.
- 본 연구에서는 날염의 방법 중 스크린 날염법을 발효쪽 염료의 날염에 적용함으로써 이로부터 생기는 산화의 문제점과 염색방법에 초점을 두어 심층 분석하였다.특히 발효쪽 분말염료의 날염에 있어서 산화의 문제점을 해결함으로써 방염과 발염을 이용한 기존의 문양 표현 방식으로부터 직접 날염의 방법으로 문양 표현이 가능하게 하였으며 공업화된 날염 방법에 도입할 수 있는방안을 제시하는데 목표를 두었다.
대상 데이터
- 피염물은 30수의 면 평직물(79×69/Inch2, 117g/m2)을 사용하였고 스크린 판의 샤(150dpi, 30d)는 폴리에스터 직물을 사용하였으며 감광에는 감광유제(Azo-fix No.1)를 사용하였다.
- 면직물의 정련에는 수산화나트륨(Na OH, Junsei, Tokyo, Japan), 탄산나트륨(Na2CO3)과, Tri-tonTM X-100(Sigma-Aldrich)를 사용하였다.
- 쪽 염료는 발효쪽 분말염료(Earthues, USA)를 사용하였다. 호료는 구아검과 인달카, CMC(Arts and Crafts),아라비아검(ES식품원료)을 사용하였다. 피염물은 30수의 면 평직물(79×69/Inch2, 117g/m2)을 사용하였고 스크린 판의 샤(150dpi, 30d)는 폴리에스터 직물을 사용하였으며 감광에는 감광유제(Azo-fix No.
- 1)를 사용하였다. 발효쪽 염료의 환원은 하이드로술파이트(Na2S2O4, Junsei, Tokyo, Japan)와 수산화나트륨(NaOH, Junsei, Tokyo, Ja-pan)을 사용하였다. 면직물의 정련에는 수산화나트륨(Na OH, Junsei, Tokyo, Japan), 탄산나트륨(Na2CO3)과, Tri-tonTM X-100(Sigma-Aldrich)를 사용하였다.
- 면직물의 정련에는 수산화나트륨(Na OH, Junsei, Tokyo, Japan), 탄산나트륨(Na2CO3)과, Tri-tonTM X-100(Sigma-Aldrich)를 사용하였다. 발효쪽 분말염료의 인디고틴 함량조사에는 합성인디고(Synthetic in-digo, C16H10N2O2, MW: 262.26g/mol)를 표준물로 하고 용매는 디멜틸설폭사이드(DMSO, J.T. Baker, Center Val-ley, WI, USA)를 사용하였다.
- 날염호의 제작에 쓰일 발효쪽 환원액은 20ml의 물에 5g의 발효쪽, 5g의 하이드로술파이트와 3g의 수산화나트륨을 사용하여 제작하였다. 염료의 농도에 따른 염착량의 조사에서는 2~9g/20ml까지 색소의 농도를 달리하여 환원액을 제조하였으며 하이드로술파이트는 각각의염료농도에서 염료와 동일한 양으로 첨가하였고 수산화나트륨은 3g으로 고정하여 사용하였다.
- 실험에서 사용되는 날염 염료는 호료, 물, 염료, 조제등의 여러 가지 재료로 배합되었다. 따라서 원호농도 25.
- 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C10에 준하여 실시하였으며 마찰견뢰도는 KS K ISO 105-B02, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B01에 준하여 실시하였다. 염색견뢰도에 사용된 날염 직물은 염착량이 높고 10분 동안 염착량의 변화가 적었던 50g/L의 염료농도, 800cps의 점도조건인 시료를 사용하였다. 세탁견뢰도와 마찰견뢰도 모두에서 각각 3회실험을 반복하여 평균값을 보고하였다.
이론/모형
- 염색된 직물의 염착량은 분광색차계(Color i5, Grand Rapids, Mi, USA)를사용하여 측정하였다. 발효쪽 염료의 인디고틴 함량분석은 자외-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectrophotom-eter, Lambda 25, Perkin Elmer, Singapore)를 사용하였다. 날염 직물의 견뢰도는 세탁견뢰도 시험기(Launder-O-meter, Samwoo Kurex, Seoul, Korea), 마찰견뢰도 시험기(Crock meter, Daelim Instrument Co.
- 발효쪽 염료 중 인디고틴의 함량을 조사하기 위하여검량선 검측법을 사용하였다. 검량선 제작을 위해 합성인디고를 발효쪽 염료에 대응하는 표준물로 하였다.
- 세탁견뢰도는 세탁견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-C10에 준하여 실시하였고 마찰견뢰도는 마찰견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-B02에 준하여 실시하였으며 일광견뢰도는 내후견뢰도 시험기를 사용하여 KS K ISO 105-B01에 준하여 실시하였다. 견뢰도의 결과 측정에는 그레이스케일을 사용하여 변퇴색과첨부백포의 오염 정도를 판정하여 견뢰도를 보고하였다.
- 날염된 직물의 염색견뢰도를 알아보기 위하여 세탁견뢰도, 마찰견뢰도 및 일광견뢰도를 시험하였다. 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C10에 준하여 실시하였으며 마찰견뢰도는 KS K ISO 105-B02, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B01에 준하여 실시하였다. 염색견뢰도에 사용된 날염 직물은 염착량이 높고 10분 동안 염착량의 변화가 적었던 50g/L의 염료농도, 800cps의 점도조건인 시료를 사용하였다.
성능/효과
- 실험결과, 인날 직후(0 min)로부터 시간이 경과함에 따라 인달카, 구아검, CMC, 아라비아 검의 순으로 초록색이 유지되는 시간이 길었으며 특히 아라비아 검은 인날후 1시간이 경과하여 날염호가 건조된 후에도 초록색상을 띠었다(Fig. 1). 반면, 구아검과 인달카 및 CMC는 인날 후 2분 경과 만에 문양의 색상이 파란색으로 변해 문양에 도포된 염료 중 많은 양이 산화되었을 것으로 추정되었다.
- 반면, 구아검과 인달카 및 CMC는 인날 후 2분 경과 만에 문양의 색상이 파란색으로 변해 문양에 도포된 염료 중 많은 양이 산화되었을 것으로 추정되었다. 이상의 결과를 볼 때 4종의 호료 중 아라비아 검은 쪽 염료의 날염호 제작에 사용되었을 때 산화지연 능력이 가장 좋은 호료임을 알 수 있었다. 반면, 구아검, 인달카, CMC를 단독으로 쪽 염료의 날염호 제작에 사용한다면 스크린 판에서 사용을 시작한 후 2분 내에 쪽 염료의 산화가 일어나므로 날염 공정을 관리하기 어려울것으로 판단된다.
- 2]와 같다. 구아검, 인달카, CMC 등의 호료로 제작한 날염호는 스크린 판에서 사용한지 4분경과 후부터 날염물의 염착량이 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2). 한편 구아검, 인달카, CMC 등의 호료로 제작한 날염호는 스크린 판에 날염호를 덜은직후에 인날한 시료(0 min)와 2분 경과 후 인날한 시료(2 min)도 염착량이 높지 못하며 도포과정 중의 짧은 시간 내에서도 염료의 산화가 일어나 문양이 얼룩지는 현상이 나타났다.
- 2). 한편 구아검, 인달카, CMC 등의 호료로 제작한 날염호는 스크린 판에 날염호를 덜은직후에 인날한 시료(0 min)와 2분 경과 후 인날한 시료(2 min)도 염착량이 높지 못하며 도포과정 중의 짧은 시간 내에서도 염료의 산화가 일어나 문양이 얼룩지는 현상이 나타났다. 이와 반대로 아라비아 검을 호료로 사용한 날염호는 스크린 판에 덜은 직후에 인날한 시료와 10분 경과한 후에 인날한 시료까지 비교적 균일하게 염착되었다.
- 27의 K/S값을 보여 거의 염착이 이루어지지 않은 것을 알 수 있었다. 한편, K/S값의 변화가 비교적 적은 아라비아 검도 전반적으로 K/S값이 높은 수준이 아닌 것을 볼 때 쪽과아라비아 검을 이용한 날염호 제작에 있어서 염료농도20g/L은 낮은 농도이며 보다 높은 염료농도가 필요함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 토대로 발효쪽을 이용해 면직물을 날염할 경우 호료로서 아라비아 검을 사용하는것이 적합함을 확인하였으며 이로서 이후의 실험들은 아라비아 검을 이용한 면직물 날염에 있어서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 적절한 날염 조건을 찾는데 초점을 맞추었다.
- 실험결과 염료의 농도에 비례하여 날염한 면직물의염착량이 두드러지게 증가하였다. 염료농도가 20g/L에서 50g/L로 증가함에 따라 K/S값이 현저하게 증가하였으며 이후의 농도에서도 K/S값이 증가하는 양상을 보였으나 증가폭은 20~50g/L의 구간보다 낮았다.
- 실험결과 염료의 농도에 비례하여 날염한 면직물의염착량이 두드러지게 증가하였다. 염료농도가 20g/L에서 50g/L로 증가함에 따라 K/S값이 현저하게 증가하였으며 이후의 농도에서도 K/S값이 증가하는 양상을 보였으나 증가폭은 20~50g/L의 구간보다 낮았다. 5개 시료간의 K/S값의 차이를 보면 40g/L까지는 낮은 표준편차값을 보였으나 50g/L에서는 높은 표준편차 값을 나타내었고 다시 60g/L에서 낮은 값을 보였다.
- 염료농도가 20g/L에서 50g/L로 증가함에 따라 K/S값이 현저하게 증가하였으며 이후의 농도에서도 K/S값이 증가하는 양상을 보였으나 증가폭은 20~50g/L의 구간보다 낮았다. 5개 시료간의 K/S값의 차이를 보면 40g/L까지는 낮은 표준편차값을 보였으나 50g/L에서는 높은 표준편차 값을 나타내었고 다시 60g/L에서 낮은 값을 보였다.
- 5~1배에해당하는 환원제를 첨가하게 된다(Chung & Woo, 2002; Kim & Jeon, 2011; Oh, 2010). 따라서 본 연구에서도 쪽염료의 환원을 위하여 20g/L의 염료농도일 경우 20g/L의 환원제를 첨가하였고 이에 반하여 70~80g/L의 염료농도에서는 70~80g/L의 환원제를 첨가하였는데 하이드로술파이트는 환원력이 있으므로 아라비아 검이 자체적으로 지니는 산화지연 효과와 더불어 환원제가 쪽의 산화지연에 시너지 효과를 나타낸 것으로 보인다. 실험결과로부터 환원제의 농도가 과도하게 높지 않고 염착량이 비교적 높으며 단계별 염착량의 증가폭이 감소하기 시작하는 50g/L의 염료농도를 쪽 날염을 위한 천연 발효쪽 염료의 적정농도로 판단하였다.
- 먼저 합성인디고와, 연구에서 사용된 발효쪽 염료의최대흡수파장이 일치하는지 여부를 조사하였으며 이를위해 발효쪽 염료와 합성인디고를 디메칠설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO)에 용해하여 가시광선 분광광도계로 가시광선 영역의 흡광특성을 분석하였다. 조사결과 합성인디고와 발효쪽의 최대흡수파장은 각각620nm과 619nm로서 거의 동일함을 알 수 있었다(Fig. 5). 한편 쪽의 또 다른 색소인 인디루빈은 붉은색으로서그 최대흡수파장이 533~542nm인 것으로 보고되어 있는데 본 연구에서 사용한 발효쪽에서는 533~542nm 영역에서 피크가 보이지 않았고, 대신 570nm 좌우에서 작은 굴곡이 보였다(Oh & Ahn, 2011).
- 6). 제작된 검량선(R2=0.9999) 수식에 619nm에서의 발효쪽 염료(0.1g/L)의 흡광도값 1.08849를 대입한 결과 0.014507g/L의 인디고틴 함량이 산출되었으며 이로서 본 연구에서 사용한 발효쪽의 색소함량은 약 14.50%인 것을 알 수 있었다. 따라서 위에서 제시한 적정농도 50g/L는 색소함량이 14.
- 실험에서 사용되는 날염 염료는 호료, 물, 염료, 조제등의 여러 가지 재료로 배합되었다. 따라서 원호농도 25.00%인 날염 염료는 실제적으로 날염 염료로 제조된 후18.93%의 호료를 함유하고 있으며 본 연구에서는 이와같이 제조된 후의 호료농도를 표기하였다. 인디고틴의농도는 50g/L, 호료농도는 18.
- 실험결과 호료농도 18.93%(120cps)와 22.74%(210cps)에서는 스크린 판에서 호료가 반복적으로 도포되는 시간에 따라 염착량이 감소되는 현상이 포착되었다(Fig. 7). 또한, 18.
- 74%에서는 날염호의 점도가 너무 낮아 문양의 번짐현상이 나타났고 작업과정 중 호료가 흐르는 현상이 있어 사용하기 불편하였다. 호료농도26.56%(530cps)와 30.54%(1050cps)에서는 스크린 판에호료가 반복적으로 도포되는 시간에 따라 염착량의 감소가 비교적 적었으며 특히 26.56%에서는 도포되는 시간에 따라 비교적 균일한 염색이 되었다. 한편 높은 호료농도인 34.
- 99%(15840cps)에 이르러서는 다른 염료농도의조건에 비하여 균일한 염착이 가능하였다. 모든 호료농도 조건에 0분 시료를 비교하였을 때는 호료농도가 낮은 18.93%의 시료가 가장 염착량이 높았고 10분 시료들만 비교하였을 때는 호료농도 26.56%의 시료가 가장 염착량이 높았다. 이와 같은 현상으로 보아 호료농도가 낮으면 염착량이 증가하고 10분 동안의 염착량이 변화 없이 안정적으로 염착이 이루어지기 위해서는 호료농도가 높은 조건이 적합함을 알 수 있었다.
- 56%의 시료가 가장 염착량이 높았다. 이와 같은 현상으로 보아 호료농도가 낮으면 염착량이 증가하고 10분 동안의 염착량이 변화 없이 안정적으로 염착이 이루어지기 위해서는 호료농도가 높은 조건이 적합함을 알 수 있었다. 따라서 전반적인 염착량이 높으면서 10분 동안 염착량의 변화가 상대적으로 적은 호료농도 조건은 26.
- 이와 같은 현상으로 보아 호료농도가 낮으면 염착량이 증가하고 10분 동안의 염착량이 변화 없이 안정적으로 염착이 이루어지기 위해서는 호료농도가 높은 조건이 적합함을 알 수 있었다. 따라서 전반적인 염착량이 높으면서 10분 동안 염착량의 변화가 상대적으로 적은 호료농도 조건은 26.56%인 것으로 판단되었다(Fig. 8).
- 염색견뢰도는 그레이스케일을 사용하여 변퇴색과 첨부백포의 오염 정도를 판정하여 [Table 1]과 같이 보고하였다. 시험결과 세탁 및 마찰견뢰도 모두에서 5등급의 높은 견뢰도를 보였고 습윤 마찰견뢰도에서는 4~5등급을 보였으며 일광견뢰도는 4등급을 나타내었다.
- 셋째, 날염된 직물을 세탁견뢰도는 오염견뢰도와, 변퇴색견뢰도 모두 5등급, 마찰견뢰도는 5등급, 습윤 마찰견뢰도는 4~5등급, 일광견뢰도는 4등급으로 기존의 침염에서의 견뢰도와 유사한 결과 값을 보였다.
- 이상의 연구결과와 같이 아라비아 검을 호료로 한 날염호는 산화의 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며 스크린 날염 방법으로 직접날염이 가능하였다. 뿐만 아니라 본 연구에서 조사된 산화제어에 적합한 쪽 날염호 중아라비아 검 농도는 스크린 날염뿐만 아니라 롤러날염로터리스크린날염기 및 손날염 등의 여러 가지 직접날염에서 기초자료로 사용이 될 수 있을 것으로 생각된다.
- 3]에 제시하였다. 아라비아 검을 제외한 호료는 날염호를 스크린 판에 덜고 4분이 경과한 후 인날하였을 때 구아검이 1.679에서 0.488로, 인달카는 1.007에서 0.562로, CMC는 1.515에서 0.912로, 신선한 날염호로 인날하였을 때(0 min)에 비해 K/S값이 급격히 감소하였으며 8분, 그리고 10분이 경과한 후에는 0.15~0.27의 K/S값을 보여 거의 염착이 이루어지지 않은 것을 알 수 있었다. 한편, K/S값의 변화가 비교적 적은 아라비아 검도 전반적으로 K/S값이 높은 수준이 아닌 것을 볼 때 쪽과아라비아 검을 이용한 날염호 제작에 있어서 염료농도20g/L은 낮은 농도이며 보다 높은 염료농도가 필요함을 알 수 있었다.
- 남인화포의 날염 방법이 (제판-방염제도포-침염-방염제 탈착-수세)의과정을 거친다면 스크린 날염의 방법은 (제판-인날-수세)의 과정으로 여러 과정이 생략되어 더 효율적이다. 또한 바탕색이 아닌 문양 부분이 남색으로 염색되어야 할경우 바탕을 모두 날염호로 덮어야하는 비경제적인 현상이 발생하는데 이러한 경우에 본 연구에서 사용한 스크린 날염의 방법으로 쉽게 인날하여 경제적이고 효율적인 염색이 가능하다.
- 첫째, 호료 종류별로 아라비아 검, 구아검, 인달카, CMC로 각각 날염호를 제작하여 환원된 발효쪽 염료의산화지연 시간을 조사한 결과 아라비아 검이 산화지연시간이 가장 길었다. 또한 이러한 산화지연에 의하여 날염 공정에서 장시간 동안 안정한 상태의 환원된 발효쪽염료를 확보할 수 있었으며 10분간 스크린 판에서 반복적으로 도포되면서 사용될 때에도 산화에 의한 염착량의 변화가 적었다.
- 둘째, 날염호 중 색소농도에 따라 염착량을 조사한 결과 50g/L까지 증가하다 그 이후로는 완만한 증가를 보였으며 이로부터 50g/L가 발효쪽의 적정농도인 것을 알 수있었다. 날염호 중 호료의 농도에 따라 염착현상을 조사한 결과 26.
- 둘째, 날염호 중 색소농도에 따라 염착량을 조사한 결과 50g/L까지 증가하다 그 이후로는 완만한 증가를 보였으며 이로부터 50g/L가 발효쪽의 적정농도인 것을 알 수있었다. 날염호 중 호료의 농도에 따라 염착현상을 조사한 결과 26.56%(점도: 530cps)의 조건에서 10분 동안 반복하여 도포하였을 때 염착량이 변화가 적었고 염착량이 상대적으로 높았으며 첨예성이 높았다.
후속연구
- Yoon(2010)은 날염호의 점도가 상승함에 따라 색소와 산소의 접촉기회가 적어져 산화가 지연된다고 하였으나 이러한 산화지연은 실제적인 쪽 날염에서 효과가 미미하다. 따라서 쪽 날염호에 사용되는호료는 점도상승 능력 외에도 산화를 효과적으로 억제하는 능력이 추가적으로 필요하며 쪽 날염호가 사용과정 중에서 안정적인 상태를 유지하여야만 기존의 공업화된 날염 방법에 적용할 수 있을 것이다.
- 50%인 것을 알 수 있었다. 따라서 위에서 제시한 적정농도 50g/L는 색소함량이 14.50%인 천연 발효쪽 염료를 날염에 사용할 때의 적정농도이므로 날염 공정을 할 때에는 각기 다른 천연 쪽염료의 색소함량을 조사한 후 위의 결과를 근거로 하여염료량을 조절할 것을 제안한다.
- 이상의 연구결과와 같이 아라비아 검을 호료로 한 날염호는 산화의 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며 스크린 날염 방법으로 직접날염이 가능하였다. 뿐만 아니라 본 연구에서 조사된 산화제어에 적합한 쪽 날염호 중아라비아 검 농도는 스크린 날염뿐만 아니라 롤러날염로터리스크린날염기 및 손날염 등의 여러 가지 직접날염에서 기초자료로 사용이 될 수 있을 것으로 생각된다.이와 같은 날염 방법이 가능해짐으로 인하여 기존의 발염, 방염 방법에 전적으로 의존하여 쪽 날염은 염색공정이 간단해지고 더 경제적이며 생산속도가 더욱 높아질것으로 예상된다.
- 이와 같은 날염 방법이 가능해짐으로 인하여 기존의 발염, 방염 방법에 전적으로 의존하여 쪽 날염은 염색공정이 간단해지고 더 경제적이며 생산속도가 더욱 높아질것으로 예상된다. 연구의 제한점으로는 증열에 의해 염료의 탈착현상이 존재한다는데 있다. 즉, 발효쪽 염료와 다른 제2의 염료를 함께 사용하여 2도 이상의 색상을가진 날염 직물을 제작할 때 발효쪽의 염료 탈착현상으로 인해 제2염료도 증열처리를 할 수 없는 결과가 발생한다.
- 즉, 발효쪽 염료와 다른 제2의 염료를 함께 사용하여 2도 이상의 색상을가진 날염 직물을 제작할 때 발효쪽의 염료 탈착현상으로 인해 제2염료도 증열처리를 할 수 없는 결과가 발생한다. 따라서 증열처리가 꼭 필요한 2도 이상의 날염에서 인날 직후 후처리로 도포된 발효쪽 날염호를 완전 산화시키어 아라비아 검의 환원능력을 상실시키는 방법에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
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